Mesure du temps de vie du D0 avec le détecteur LHCb

Présentation au sujet: "Mesure du temps de vie du D0 avec le détecteur LHCb"— Transcription de la présentation:

1 Mesure du temps de vie du D0 avec le détecteur LHCb
LAL Victor Renaudin & Yasmine Amhis

2 Rappels au cas où …  L’ordinateur sert uniquement à réaliser les exercices LHCb  Pas de « surf » sur internet  On ne lit pas sa messagerie  On n’envoie pas d’ s  On ne met pas sa page Facebook à jour  On ne télécharge rien, ni chanson, ni film, ni …  Pas de jeu en ligne  Etc. Etc. Etc.  En fin de journée vous présenterez vos résultats à d’autres lycéens et à des chercheurs du LHC !  A vous d’être scientifiques, productifs et … rigoureux !!!!

3 Des événements dans LHCb

4 Est ce que tous les événements enregistres par LHCb sont intéressants?
Signal Bruit de fond

5 Tous les événements produits sont ils intéressants?
Signal Bruit de fond

6 Comment isoler les événements de signal?
LHCb LHCb

7 D0 Comment isoler les événements de signal? Masse invariante du D0
Variable discriminante ? Masse invariante du D0 Séparation du signal et du bruit de fond Mesure du temps de vie du D0

8 Soyons précis

9 Soyons précis Quelle est la couleur de la voiture ?

10 Soyons précis Quelle est la couleur de la voiture ?
Rouge, Verte, Jaune, Bleue etc…

11 Soyons précis Quelle est la couleur de la voiture ?
Rouge, Verte, Jaune, Bleue etc… Plus le nombre de personnes a qui on pose la question est grand Plus on a de chance de s’approcher de la vérité !

12 Une mesure sans son incertitude?
Cela n’a pas de sens !

13 Quelle est la précision de ma mesure?
Il n’y a pas de règle absolue ! En l’absence de bruit de fond et pour un échantillon contenant N événements de signal, alors on peut mesurer les propriétés du signal, comme le temps de vie avec une précision relative de (100/√N)%

14 Quelle est la précision de ma mesure?
Il n’y a pas de règle absolue ! En l’absence de bruit de fond et pour un échantillon contenant N événements de signal, alors on peut mesurer les propriétés du signal, comme le temps de vie avec une précision relative de (100/√N)% Evénements  précision de 10.0%

15 Quelle est la précision de ma mesure?
Il n’y a pas de règle absolue ! En l’absence de bruit de fond et pour un échantillon contenant N événements de signal, alors on peut mesurer les propriétés du signal, comme le temps de vie avec une précision relative de (100/√N)% Evénements  précision de 10.0% Evénements  précision de 1.00%

16 Quelle est la précision de ma mesure?
Il n’y a pas de règle absolue ! En l’absence de bruit de fond et pour un échantillon contenant N événements de signal, alors on peut mesurer les propriétés du signal, comme le temps de vie avec une précision relative de (100/√N)% Evénements  précision de 10.0% Evénements  précision de 1.00% Evénements  précision de 0.10%

17 Quelle est la précision de ma mesure?
Il n’y a pas de règle absolue ! En l’absence de bruit de fond et pour un échantillon contenant N événements de signal, alors on peut mesurer les propriétés du signal, comme le temps de vie avec une précision relative de (100/√N)% Evénements  précision de 10.0% Evénements  précision de 1.00% Evénements  précision de 0.10% Evénements  précision de 0.01%

18 Quelle est la précision de ma mesure?
Il n’y a pas de règle absolue ! En l’absence de bruit de fond et pour un échantillon contenant N événements de signal, alors on peut mesurer les propriétés du signal, comme le temps de vie avec une précision relative de (100/√N)% Evénements  précision de 10.0% Evénements  précision de 1.00% Evénements  précision de 0.10% Evénements  précision de 0.01% LHCb

19 Quelle est la précision atteinte par les autres expériences?
On regarde dans le PDG qui répertorie toutes les mesures de physiques des particules !

20 Quelle est la précision de ma mesure?
Il n’y a pas de règle absolue ! En l’absence de bruit de fond et pour un échantillon contenant N événements de signal, alors on peut mesurer les propriétés du signal, comme le temps de vie avec une précision relative de (100/√N)% Evénements  précision de 10.0% Evénements  précision de 1.00% Evénements  précision de 0.10% Evénements  précision de 0.01% LHCb

21 Quelle est la précision de ma mesure?
Il n’y a pas de règle absolue. En l’absence de bruit de fond et pour un échantillon contenant N événements de signal, alors on peut mesurer les propriétés du signal, comme le temps de vie avec une précision relative de (100/√N)% Evénements  précision de 10.0% Evénements  précision de 1.00% Evénements  précision de 0.10% Evénements  précision de 0.01% LHCb Précision mondiale 0.35 %

22 L’exercice – a vous de jouer !
Le but de l’exercice est : Vous donnez un aperçu des données du LHC. Vous apprendre a sélectionner des particules détectées par LHCb. Vous apprendre a “ajuster” les données pour mesurer des propriétés des particules. Vous apprendre ce que sont les effets systématiques dans une mesure.

23 Données pour l’exercice
Evénements D0→Kπ des données de 2012, on commence par la distribution de la masse invariante.

24 Event display LHCb est un détecteur instrumenté vers l’avant, il est difficile de regarder tout le détecteur en même temps. On fait des Zooms près du point d’interaction pour trouver des vertex déplacés.

25 Les outils pour l’analyse

26 Un événement “simple” On arrive a isoler simplement les
deux traces du D0

27 Un événement plus compliqué
La c’est plus difficile d’isoler les traces du D0

28 Un exemple d’histogramme
3 2 1 4 Chaque « coup » correspond a un événement !

29 Un exemple d’histogramme
3 2 1 4 Chaque « coup » correspond a un événement ! Nous allons récolter vos résultats pour les discuter avec les collègues au CERN !

30 Estimer le temps de vie du D0 !
Un fois que vous aurez fini de chercher des événements, vous allez utiliser un plus gros échantillon de données pour mesurer le temps de vie du D0.

31 Le manuel en ligne Si vous êtes perdu, vous pouvez lire le manuel 

32 le signal et le bruit de fond
Ajuster la masse La première étape est d’ajuster la masse pour identifier le signal et le bruit de fond

33 Afficher les distributions des autres variables
Maintenant, vous pouvez estimer les distributions des autres variables du signal et du bruit de fond

34 Afficher les distributions
On fait la mesure du temps de vie du D0 ! Est ce que votre resultat est en accord avec le PDG?

35 Concepts importants Mesure Précision Signal Masse Histo Temps de vie
Bruit de fond

36 Thanks to Bolek and Vava for providing the material for the exercice.